Как найти скорость поезда в задаче

Задачи на движение протяженных тел и сложение скоростей

Это один из самых интересных типов текстовых задач на ЕГЭ по математике. Здесь и задачи на движение протяженных тел. И задачи, где два поезда движутся навстречу друг другу (по параллельным путям, конечно). И такие, где один поезд обгоняет другой.

Расскажем о секретах решения таких задач.

Что значит «движение протяженных тел»?

Если в условии задачи поезд проходит расстояние от Санкт-Петербурга до Москвы — длиной самого поезда можно пренебречь. Она намного меньше расстояния между городами. В физике говорят, что поезд в этом случае можно считать материальной точкой. Если же в задаче один поезд проходит мимо другого или поезд проходит через туннель — длину поезда также надо учитывать.

1. Поезд, двигаясь равномерно со скоростью 80 км/ч, проезжает мимо лесополосы, длина которой равна 500 метров, за 36 секунд. Найдите длину поезда в метрах.

36 секунд, за которые поезд проезжает мимо лесополосы, — это время от момента, когда голова поезда поравнялась с началом лесополосы, до момента, когда хвост поезда поравнялся с концом лесополосы. За это время поезд проезжает расстояние, равное сумме собственной длины и длины лесополосы.

Переведем 36 секунды в часы. 

За это время поезд проехал 

Ответ: 300

Задачи на встречное движение или обгон удобно решать в движущейся системе отсчета. 

2. По двум параллельным железнодорожным путям друг навстречу другу следуют скорый и пассажирский поезда, скорости которых равны соответственно 60 км/ч и 30 км/ч. Длина пассажирского поезда равна 400 метрам. Найдите длину скорого поезда, если время, за которое он прошел мимо пассажирского поезда, равно 38 секундам. Ответ дайте в метрах.

Решим задачу в системе отсчета, связанную с головой пассажирского поезда. Представим, что мы находимся в кабине машиниста неподвижного поезда, а мимо нас проносится скорый поезд. Скорость, с которой один поезд движется относительно другого, равна

Тогда 38 секунд, за которые движущийся поезд проезжает мимо неподвижного, — это время от момента, когда голова первого поезда поравнялась с хвостом второго, до момента, когда хвост первого поезда поравнялся с головой второго (смотри рисунки) За это время скорый поезд проезжает расстояние, равное сумме длин двух поездов.

Переведем 38 секунд в часы:

За это время поезд проехал 

Ответ: 550

3. Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 56 и 52 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 15 секунд. Найдите длину второго поезда. Ответ выразите в метрах.

Если пассажир находится в первом поезде, то в его системе отсчета второй поезд движется навстречу со скоростью, равной сумме скоростей поездов. Иначе она называется «скорость сближения», и она равна

Переведем эту скорость в метры/минуту.

Мы получили, что со скоростью 1800м/мин мимо пассажира первого поезда проходит весь второй поезд. По условию, это происходит за 

Длина второго поезда равна 

Ответ: 450 м.

4. По морю параллельными курсами в одном направлении следуют два сухогруза: первый длиной 140 метров, второй — длиной 60 метров. Сначала второй сухогруз отстает от первого, и в некоторый момент времени расстояние от кормы первого сухогруза до носа второго составляет 800 метров. Через 15 минут после этого уже первый сухогруз отстает от второго так, что расстояние от кормы второго сухогруза до носа первого равно 1000 метрам. На сколько километров в час скорость первого сухогруза меньше скорости второго?

Переведем минуты в часы: 

Пусть и — скорости первого и второго сухогрузов. Будем решать задачу в системе отсчета, связанной с первым сухогрузом. Представьте, что вы находитесь на нем и видите, как второй сухогруз догоняет и обгоняет ваш корабль со скоростью

Расстояние, пройденное вторым сухогрузом, — это сумма расстояний от носа второго сухогруза до кормы первого, длины первого сухогруза, расстояния от его носа первого до кормы второго и длины второго (см. рисунок).

Воспользуемся формулой:

км/ч

На 8 километров в час скорость второго сухогруза больше скорости первого.

Ответ: 8

Задачи на скорость, время и расстояние

• Нахождение скорости
• Нахождение времени
• Нахождение расстояния

Скорость — это расстояние, пройденное за единицу времени: за  1  секунду, за  1  минуту, за  1  час и так далее.

Разные объекты имеют разную скорость. Например, средняя скорость пешехода составляет  5  километров в час, скорость велосипедиста —  12  км в час, а автомобиля —  80  км в час. При записи скорости, предлог  в  заменяют наклонной чертой —  км/ч  (например,  15  км/ч).

Если весь путь проходится с одинаковой скоростью, то такое движение называется равномерным. Далее будут рассмотрены задачи только на равномерное движение.

Нахождение скорости

Чтобы найти скорость по данному пути (расстоянию) и времени, надо путь разделить на время.

скорость = расстояние : время

Нахождение времени

Чтобы найти время по данному расстоянию и скорости, надо расстояние разделить на скорость.

время = расстояние : скорость

Нахождение расстояния

Чтобы найти расстояние по данным скорости и времени, надо скорость умножить на время.

расстояние = скорость · время

Примеры решения задач по математике

Формулы для нахождения скорости, времени и расстояния

Условные обозначения

V – скорость (см/сек, м/мин, км/час);

S – расстояние (мм, см, м, км);

t – время (сек, мин, час).

Формула нахождения скорости

V = S : t

Формула нахождения расстояния

S = V · t

Формула нахождения времени

t = S : V

Задача №1

Из двух городов А и Б, расстояние между которыми 645 км, одновременно вышли 2 поезда навстречу друг другу. Известно, что скорость первого поезда 62 км/ч.

Найди расстояние, пройденное вторым поездом, если поезда встретились через 5 часов.

Решение:

Чтобы узнать пройденный путь первым поездом применим формулу: S = V · t. Запишем формулу в удобной для решения задачи форме: V · t = S

1) 62 · 5 = 310 (км), теперь из расстояния между городами А и Б вычтем пройденный путь первым поездом, тогда мы узнаем расстояние пройденное вторым поездом

2) 645 — 310 = 335 (км)

Ответ: расстояние 335 км.

Задача №2

Из двух городов А и Б, расстояние между которыми 600 км, одновременно вышли два поезда навстречу друг другу. Скорость I поезда 65 км/ч.

Определи скорость II поезда, если поезда встретились через 5 часов.

Решение:

Чтобы узнать расстояние пройденное первым поездом применим формулу: S = V · t. Запишем формулу в удобной для решения задачи форме: V · t = S

1) 65 · 5 = 325 (км), теперь из расстояния между городами А и Б вычтем пройденный путь первым поездом, чтобы узнать пройденный путь вторым поездом

2) 600 — 325 = 275 (км), теперь узнаем скорость второго поезда, для этого применим формулу V = S : t

3) 275 : 5 = 55 (км/ч)

Ответ: скорость второго поезда 55 км/ч.

Задача №3

Из двух городов одновременно выехали навстречу друг другу 2 автомобиля. I машина двигалась со скоростью 85 км/ч и проехала до встречи 170 км.

Сколько километров проехала II машина, если она двигалась со скоростью 93 км/ч?

Решение:

Чтобы узнать расстояние пройденное первым поездом применим формулу: t = S : V. Запишем формулу в удобной для решения задачи форме: S : V = t

1) 170 : 85 = 2 (ч), теперь зная время в пути I машины можно вычислить какой путь проехала II машина, для этого применим формулу: S = V · t

2) 93 · 2 = 186 (км)

Ответ: II машина проехала 186 км.

Задача №4

Из двух деревень одновременно выехали навстречу друг другу 2 велосипедиста. I двигался со скоростью 45 км/ч и проехал до встречи 135 км.

Найди расстояние между деревнями, если скорость II велосипедиста была 40 км/ч.

Решение:

Рассуждаем так: если велосипедисты выехали одновременно и встретились, то они затратили одинаковое время в пути. Тогда, мы уже можем узнать время затраченное I велосипедистом, для этого применим формулу: t = S : V. Запишем формулу в удобной для решения задачи форме: S : V = t

1) 135 : 45 = 3 (ч)

Теперь, когда мы знаем время затраченное на путь велосипедистом I можно узнать пройденный путь велосипедистом II по формуле: S = V · t

2) 40 · 3 = 120 (км)

Когда мы знаем пройденный путь каждого велосипедиста за 3 часа, тогда мы можем узнать расстояние между деревнями, для этого сложим их пройденные пути

3) 135 + 120 = 255 (км)

Ответ: расстояние между деревнями 255 км.

Задача №5

Из двух городов, находящихся на расстоянии 585 км, одновременно навстречу друг другу выехали два автомобиля.

Скорость автомобиля I – 60 км/час, автомобиля II – 75 км/час. Вместе с I автомобилем в том же направлении выехал мотоциклист со скоростью 120 км/час.

На каком расстоянии друг от друга были автомобили, когда II автомобиль встретился с мотоциклистом?

Решение:

Чтобы узнать сколько времени были в пути мото и автомобиля II применим формулу: t = S : (V₁ + V₂). Запишем формулу в удобной для решения задачи форме: S : (V₁ + V₂) = t

1) 585 : (120 + 75) = 3 час

Теперь надо узнать путь пройденный каждым автомобилем за 3 часа, для этого умножим их скорость на время в пути по формуле: V = S : t

2) 60 · 3 = 180 км (авто I)

3) 75 · 3 = 225 км (авто II)

Когда мы знаем пройденный путь автомобиля I и автомобиля II, то вычтем их путь из расстояния между городами, тогда мы узнаем на каком расстоянии были автомобили

4) 585 — 225 — 180 = 180 км

Ответ: На расстоянии 180 км.

Николай Иванович Лобачевский

математик, один из создателей неевклидовой геометрии, деятель университетского образования и народного просвещения

Дата рождения: 1 декабря 1792 г. Нижний Новгород

Место рождения: Нижний Новгород

Дата смерти: 24 февраля 1856 г. (63 года), Казань

Биография

В 1802 году Николай Лобачевский отдан в Казанскую гимназию, единственную в те годы во всей восточной части Российской империи, на «казённое разночинское содержание». Окончил гимназию в конце 1806 года, показав хорошие знания, особенно по математике и языкам — латинскому, немецкому, французскому. В проявившемся уже тогда его интересе к математике — большая заслуга преподавателя гимназии Г. И. Карташевского.

Вскоре после поступления Николая в гимназию расширились возможности для получения дальнейшего образования. 5 ноября 1804 года император Александр I подписывает «Утвердительную грамоту» и «Устав Императорского Казанского университета». 14 февраля 1805 года происходит открытие университета. Ряд учителей гимназии, параллельно с исполнением прежних обязанностей, переходит преподавать в университет. Г. И. Карташевский — адъюнктом высшей математики.

Совет университета обратился к родителям воспитывающихся в Казанской гимназии детей с предложением отдать их после окончания курса гимназии для продолжения обучения в университете. Николай в июле 1806 года подвергся испытанию, но неудачно, однако 22 декабря того же года прошёл повторное испытание и 14 февраля 1807 года был зачислен в университет.

В первом полугодии адъюнкт Г. И. Карташевский повторил со студентами общую арифметику, прочитал курс алгебры и перешёл к изложению дифференциального исчисления. Однако 5 декабря 1806 года, из-за конфликта с директором университета И. Ф. Яковкиным, он и ряд других преподавателей были уволены. Преподавать математику было поручено студентам.

Ситуация изменилась только в 1808 году с прибытием в университет видных немецких учёных, которых отобрал и пригласил тогдашний попечитель Казанского учебного округа С. Я. Румовский.

Влияние новых талантливых преподавателей сказалось на интересах Николая. Если в 1808 году он наибольшее внимание уделял химии и фармакологии (которая в то время называлась медицинской наукой), то под влиянием Бартельса заинтересовался физико-математическими науками.

В 1811 году, окончив университет, Лобачевский получил степень магистра по физике и математике с отличием и был оставлен при университете. Начало преподавательской деятельности Лобачевского совпало с коренными преобразованиями в университетской жизни. Организация университета стараниями попечителя М. А. Салтыкова была наконец приведена в соответствие с уставом 1804 года. 7 июля 1816 года Лобачевский по инициативе Салтыкова был утверждён экстраординарным профессором. 3 мая 1827 года 34-летний Лобачевский тайным голосованием был избран ректором университета (11 голосами против 3).

В 1836 году университет посетил царь Николай I, остался доволен и наградил Лобачевского престижным орденом Анны II степени, дававшим право на потомственное дворянство. 29 апреля 1838 года «за заслуги на службе и в науке» Н. И. Лобачевскому было пожаловано дворянство и дан герб. Усилиями Лобачевского Казанский университет становится первоклассным, авторитетным и хорошо оснащённым учебным заведением, одним из лучших в России. Лобачевский был ректором Казанского университета с 1827 по 1846 годы.

16 августа 1846 года Министерство «по указанию Правительствующего сената» отстранило Лобачевского не только от профессорской кафедры, но и от должности ректора. Здоровье его самого было подорвано, слабеет зрение. Последний труд учёного, «Пангеометрия», записали под диктовку ученики слепого учёного в 1855 году. Скончался 24 февраля 1856 года, в тот самый день, в который 30 годами ранее впервые обнародовал свою версию неевклидовой геометрии. Похоронен на Арском кладбище Казани.

Его некоторые научные достижения:

• Метод приближённого решения уравнений
• Получил ряд тонких теорем о тригонометрических рядах
• Уточнил понятие непрерывной функции
• Дал признак сходимости рядов
• Статьи по алгебре, теории вероятностей, механике, физике, астрономии и проблемам образования

В честь Лобачевского названы:

• Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород
• Малая планета (1858) Лобачевский
• Кратер на обратной стороне Луны
• Научная библиотека Казанского университета
• Улицы Лобачевского в различных населённых пунктах государств бывшего СССР
• Один из самолётов Аэрофлота
• Лицей им. Н. И. Лобачевского при КФУ (Казань)

Всего: 24    1–20 | 21–24

Добавить в вариант

Всего: 24    1–20 | 21–24